轧机油膜轴承的使用及维护

轧机油膜轴承的使用及维护现代轧机的主要特征是大型、高速、重载、连续、自动，现代大型轧机特别是具有板型、板厚自动控制的大型板、带材连轧机大都采用油膜轴承，应用在轧机上作为工作辊轴承或支承辊轴承的称做轧机油膜轴承，这类轴承基本上属于低速重载、中速中载或重载轴承。随着八钢板带系统冷轧、热轧、中厚板项目的陆续建设投产，板材轧机油膜轴承在八钢逐步得到应用，油膜轴承的使用维护成为影响辊系装配使用质量和保证轧线稳定顺行的一项重要环节，由于使用时间较短，现场工作人员对使用维护规范等缺乏了解。油膜轴承主要由锥套、衬套、止推轴承部分、密封系统、锁紧系统等部分组成。油膜轴承有很多特点：承载能力大，抗冲击能力强；使用寿命长；速度范围宽；结构尺寸小；摩擦系数低。1.油膜轴承的使用以八钢公司板材连轧机使用的一种单止推拉杆装配、螺环机械锁紧的动-静压油膜轴承为例，介绍油膜轴承的组装及使用维护、注意事项。（l）单止推装拉杆形式是在同一轧辊上装配的两个轴承座是不同的，一侧油膜轴承是带止推的轴承，而另一侧则是不带止推轴承的，两轴承座之间靠拉杆固定。带止推轴承的，是将轴承箱与轧辊固定，即轧辊与轴承箱在轧辊的轴向不发生移动。不带止推的轴承，即轧辊与轴承箱没有轴向约束，当轧辊受外界作用，比如受力、受冷、受热等作用而发生轴向长度变化时，锥套与衬套产生轴向相对位移。由于止推轴承的轴承箱与轧机牌坊相连，故当轧辊轴承受轴向力时，完全由止推轴承承受。（2）油膜轴承座组装时，首先轴承座、油膜轴承锥套、衬套和辅助配件清洗，清洗时不得使用刮刀及磨料。利用翻转机将清洗后的轴承座翻转，使轴承座孔垂直，辊外侧（相对于辊身侧而言）开口向上。（3）检查和清洁衬套，使用内径、外径千分尺检测衬套内外径尺寸，并做好记录，选择将要使用的承载区域，使用堵头将衬套非承载区域的静压油口堵塞，用洁净的压缩空气吹扫承载区域静压油路，并安装阻尼器和静压弯头，弯头应该与中心线平行。（4）将轴承座内孔和衬套外径面涂抹润滑油，涂抹用油使用润滑系统同牌号油品。在起吊设备的辅助下，衬套的凸缘处有锥度孔与衬套吊装螺栓配合使用，进行衬套的吊装。安装过程中，须慢速、小心下降衬套使其装入轴承座，确认所选择的衬套承载区域与轴承座承载区域一致，同时在下降过程中旋转衬套，使衬套上的锁定孔与轴承座上的衬套锁定孔方相一致，装入密封及锁定销并固定到位。（5）将静压软管、快换接头、连接接头及密封预先装配好，然后将静压软管穿过轴承座上的开孔，其一端与衬套静压弯头连接。快换接头安装后，必须低于轴承座表面1/8。（6）检查锥套，将衬套的内表面和锥套的外表面涂抹润滑油，涂抹用油使用润滑系统同牌号油液。在锥套内安装锥套提升杆。锥套与衬套之间的间隙非常小，必须十分精细的安装。通常的安装方法是在将锥套装入衬套孔的过程中间断性地下降锥套，并测量从轴承座到锥套边部的周向四点，调整起重设备使四点测量值相同，然后将锥套缓慢落放到安装位置。当锥套装入衬套约一半时，旋转锥套使键槽在轴承座的水平中心线上方。（7）将锥套压环涂抹润滑油并安装到锥套圆柱孔的位置，确认锥套环上的键安装到位和锥套环边部卡入锥套孔内。（8）将止推轴承盒支撑在木垫块上并确认木垫块未接触内孔。将止推轴承盒内孔清洁和润滑涂油后，放入轴承座内。将止推轴承一外圈清洁和润滑涂油，并装入轴承盒孔内，对安装位置进行适当调整，双列圆锥滚子组清洁和润滑涂油后装入止推轴承盒内，注意使轴承外圈和双列圆锥滚子组所标明的配对标号一致。再将另一轴承外圈清洁和润滑涂油后安装在双列圆锥滚子组上侧。（9）装配止推轴承压盖。将止推轴承缓冲弹簧装入止推轴承压盖相应的座孔内。使用干净的润滑脂将弹簧固定在孔内。将压盖放于止推轴承盒上，调整压盖位置使供油管口在轴承座左侧，使用止推轴承压盖螺栓将其紧固。在轴承座和压盖上皆标有“top”，以确保正确的安装。（10）翻转轴承座到正常工作的位置状态，以便进行密封系统的安装。（11）安装密封挡板。将“O”型密封绳装入密封挡板端部密封槽并用洁净的润滑脂固定，起吊密封挡板放入位置槽内。将密封挡板润滑涂油后，使用密封挡板固定螺栓将其固定于轴承座上。（12）安装辊颈油封。将带有密封钢带的辊颈油封装入密封挡板上，装配时将辊颈油封压成“心”型沿密封唇口缓慢放松，直至到位并检查唇口是否处于正常状态。（13）安装缓冲器。将带有橡胶铆钉的缓冲器（铝环）装入辊颈油封上。（14）安装水封。将水封槽口布置在轴承座下方，使用水封固定螺栓将其固定于密封挡板上。2.轴承座安装（l）将支承辊吊运至拆装机中间辊架上方并缓慢放下，将中间辊架上升直至托住支承辊辊面，下降并移走吊具。将轴承座吊放至拆装机两侧平台上，轴承座内孔与轧辊轴线保持一致。（2）调整轧辊定位键位于中心线上方并与锥套键槽一致，便于轴承座对正套入使液压锁紧在安装时处于合适的位置。将固定止推轴承内圈的圆键装入传动侧辊颈相应键槽中。（3）用油膜油润滑轧辊辊颈和锥套内孔，在轧辊辊身端部和过渡区域等水封接触区域涂抹适量润滑脂，将轴承座套装到支承辊辊颈。（4）安装锁紧螺母，锁紧到要求的尺寸范围，传动侧与轧辊端部基本平齐，操作侧距离约64mm，使辊身端面与轴承座密封端盖间距离为76±2mm。若尺寸未达到要求，应通过加减垫片调整传动侧锥套及压环尺寸，保证装配尺寸。若螺母无法锁紧到要求的尺寸，尤其是新轧辊，要注意检查分析，不能盲目安装。（5）装入锁紧键块，安装时反向微量调整锁紧螺母并使扇形块放入就近的螺母键槽中，装入卡环。（6）更换安装端罩O型密封绳，起吊端罩安装，使用螺栓紧固连接。（7）将支承辊吊放于摆放架上，安装轴承座拉杆。将两侧轴承联系起来，以确保非止推侧轴承的游动间隙，保证轧辊在吊运及装入轧机工作运行时，锥套与衬套端面间隙保持在设计值范围内。（8）轧辊轴向装配尺寸偏差不得超过±2mm。3.油膜轴承的维护3.1油膜轴承在线维护尽管油膜轴承润滑系统多数均安装了在线压力、流量、温度检测装置以及必要的连锁控制，生产运行中，可以把此检测信号尤其异常信号作为重点监控检查点，但不能完全依赖检测系统发出的信号，往往由于检测系统本身存在的问题时，不能准确地提供信息，会使事故反应滞后。因此日常的操作和维护点检也是非常必要的，应注意多种手段的配合使用，相互弥补保障，确保系统运行安全。（1）目前，多数油膜润滑系统机架供油主管路均安装了流量开关，如没有油或供油不足，会发出报警，但止推轴承供油一般都是从主供油管分支的，没有流量检测，更换辊系时，要格外注意该管路的连接安装，否则，会导致轴承缺油烧损事故。（2）油膜润滑系统设有两个油箱，用一备一，应保证约2/3的液位，使油液有较充分的静置分离时间，同时应根据系统液位变化和油液检化验情况，定期切换油箱使用，进行静置排水，保证油液的正常品质。单油箱系统要注意定期底部排水和油水分离系统的使用。（3）润滑系统的供油压力、温度是油膜轴承安全稳定运行的重要参数，压力过低供油不足，压力过高容易泄漏；温度过低或过高，会直接影响油膜轴承的承载能力，尤其在系统压力、温度自动控制不完善时，要密切注意油温、油压参数的运行监护检查。供油压力一般控制在0.08-0.12MPa，润滑点供油温度控制在40±2℃。油膜轴承的回油温度应低于65℃。回油温度过高的原因一般有：供油不足，轴承热平衡被破坏或油膜连续性破坏；轧辊转速低于油膜形成的临界转速，油膜难以形成；轴承间隙过大，油膜轴承的承载能力低于轧制负荷；止推轴承损坏；其它部件存在问题，引起轴承发热。以上情况要具体分析对待，必要时应停机检查，若判定为轴承本身有问题时，则必须更换轧辊，对轴承进行解体检查。当轴承烧损时，往往出现板型无法调整、压力显示比另一侧高很多、轧辊抱死等情况。（4）若轴承座回油管安装有阀门，在确认要更换某机架轧辊时，需提前拔下该机架油膜油供油管并不得过早关闭回油管阀门，使轴承座内油液充分回流，避免座内积存过多油液流失；轧辊更换和轴承座回油管连接完成后，及时打开回油管阀门。（5）为方便换辊装拆，轴承座油膜油回油管多采用快换接头或其它易拆卸的连接方式，要注意安装和运行操作检查，防止接头松脱，造成油液泄漏。（6）为提高液位异常变化的自动检测，油箱可以安装液位实时检测装置，根据现场经验将某一液位值设定为报警值，可以避免人为检测液位产生的疏漏。液位出现异常升高或降低，要认真分析检查。（7）轴承的油膜厚度一般只有0.010-0.030mm,微小的杂质就会破坏油膜，损坏轴承，需要经常清洗油过滤器，保持油质的清洁。（8）旧常运行点检注意检查下支承辊水封处有无夹卡断带碎钢片等锐利物，预防因损伤水封导致润滑系统大量混入乳化液。3.2油膜轴承离线维护油膜轴承的离线维护主要包括每次轧辊拆装的检查以及轴承座的拆解检查和定期检修。（l）应有相对独立的场所用于完成轴承座及轴承的拆卸维护和安装，并有专用工器具和吊具。（2）轧辊拆装时，检查轴承座的回油区域。如果发现金属磨屑和颗粒，则应进行轴承的解体检查。但没有必要每次轧辊拆装都对轴承进行分解。若衬套有异物划伤的痕迹，则应当进行轻微研磨刮削。在锥套上的一些小的刮伤可以用硬质油石进行研磨以去除高点和锋利的边部，而不必大量地磨削锥套以消除全部刮伤，如此减少了锥套的有效使用面积，不利于轴承的正常使用承载。（3）轴承拆解维护时，要进行锥套、衬套的测量检查，发现衬套有巴氏合金裂纹和剥落等异常，要进行认真分析和检查，若损伤或剥落较严重，则应予以更换。如果仅仅为局部剥落或划伤，可以使用刮刀刮削剥落边缘使之光滑过渡。在确认衬套状态良好的情况下，将衬套旋转180度，更换承载区使用，以延长衬套的使用寿命。（4）轧辊辊颈可能由于一些轧机事故而产生划伤、凹坑等缺陷，应当使用细锉刀进行修磨以去除凸起，避免在安装中损伤锥套配合的表面。（5）拆装更换轧辊时，注意检查水封、DF密封及铝环橡胶铆钉的状况，如损坏了要及时更换。建立密封件定期更换制度。（6）应注重建立油膜轴承定期检修制度，检修周期可以根据实际情况设定和优化，也可以采取定期抽检与定修相结合的方式。检修完毕或临时摆放待装配的轴承座，使用干净的塑料布包裹，避免污染。（7）认真做好检查和检修记录。轧机油膜轴承的使用维护是理论与实践相结合的工作，其使用效果与工艺装备、维修保养等多方面因素相关，所涉及的专业范围较宽，需要基于工作原理并结合工况环境，协同配合。通过不断实践，认真分析总结，完善和优化轧机油膜轴承的使用维护保养制度，从而确保设备的经济平稳运行。